于海浩,马慧龙,雷 杰

(桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室,桂林 541004)

颗粒表面带电性使得黏土颗粒在微观层次存在复杂的作用,在颗粒与颗粒、颗粒与孔隙溶液之间存在多种物理化学作用力,如范德华力、扩散双电层排斥力、电子力等。当黏土孔隙中的化学环境改变后,颗粒与颗粒之间在微观上保持的平衡被打破,形成环境荷载。环境荷载指的是土体中溶液浓度、溶质、温度等改变引起的应力变化。而微观上的变化最终表现出的是黏土宏观力学的改变。

朱春鹏等[1]就酸碱污染下黏土的性质进行的试验研究表明:酸浓度的增加,导致土粒比重减小,塑性增大而液限减小,液性指数减小；同时随着酸浓度的增加,酸污染土软化特性愈显著；但是碱浓度的增加并不能引起明显的软化,而是呈现塑性破坏。王洋等[2]发现酸性水溶液使红黏土强度提高,碱性水溶液使红黏土的强度降低。Pillai等[3]通过对在不同浓度NaCl溶液中形成的高龄土样进行研究,高岭土主要形成了凝聚结构和集聚结构,这两种结构的高岭土强度差别很大。Maio等[4]对膨润土进行了抗剪强度试验,当有盐溶液侵蚀土样时,土试样的残余强度增加,这是由于溶液向土试样内部扩散导致的。虽然,对于高岭土和膨胀土受到酸碱溶液或是无机盐溶液侵蚀,土试样的力学性质等均会发生改变,但是却存在着不同机理影响。膨胀土与高岭土的差别在于双电层,由于膨胀土颗粒比表面积极大,表面大量的双电层的存在,而高岭土比表面积相对较小,颗粒表面扩散双电层发育程度不大。……